Пример обработки данных:

1) Средняя температура теплоносителя:

2. тепловая нагрузка теплообменника:

2. средняя тепловая нагрузка теплообменника:

4)средняя движущая сила теплопередачи:

5) определение опытных значений коэффициента теплопередачи:

2. площадь поперечного сечения:

2. смоченный периметр:

2. средняя скорость теплоносителя:

2. эквивалентный диаметр:

2. критерий Рейнольдса:

2. критерий Прандтля:

2. критерий Нуссельта

а) критерий Нуссельта для горячего:

б) критерий Нуссельта для холодного:

2. коэффициент теплоотдачи:

2. _{суммарное термическое сопротивление стенки:}

14)коэффициент теплопередачи:

Вывод:

1. ознакомились со схемой установки и конструкцией теплообменника типа «труба в трубе»;

2. наши опытные и расчетные значения коэффициента теплопередачи при различных условиях проведения эксперимента;

3. проанализировали влияние различных факторов на коэффициент теплоотдачи и теплопередачи.

Казанский национальный исследовательский технологический университет ОТЧЁТ по лабораторной работе № 17 по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии» Работа №17 « Изучение гидродинамики тарельчатых колонн » Руководитель профессор ____________ А.В.Клинов Казань-2014 Казань 2014

Цель работы:

1. Визуальное наблюдение режимов работы ситчатой и колпачковой тарелок.

2. Экспериментальное определение гидравлического сопротивления сухой тарелки.

3. Экспериментальное определение гидравлического сопротивления орошаемой тарелки.

4. Расчетное определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелок.

5. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов.

6. Сопоставление гидравлического сопротивления ситчатой и колпачковой тарелок.

Принадлежности:

Установки состоят из колонн 1 с тремя колпачковыми или ситчатыми тарелками(исследуется средняя тарелка); ротаметра 2 для измерения расхода жидкости; диафрагмы 3, соединенной с наклонным дифманометром 4 для измерения расхода воздуха; указателя 5 уровня жидкости на тарелке; наклонного дифманометра 6 для измерения гидравлического сопротивления тарелки.

Схема установки:

Расчетные формулы:

1. гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки рассчитывается по формуле:

,где – сопротивление сухой тарелки; - сопротивление газо-жидкостного слоя на тарелке; - сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения жидкости.

2. сопротивление сухой тарелки определяется по уравнению:

,где – скорость газа в отверстиях для ситчатой тарелки или в прорезях колпачковой тарелки(скорость в живом сечении); – плотность газа; ξ коэффициент гидравлического сопротивления тарелки .

3. потеря давления на преодоление сил поверхностного натяжения жидкости при входе газа в слой жидкости определяется по формуле:

,где σ– коэффициент поверхностного натяжения, – эквивалентный диаметр. Для ситчатой тарелки равен диаметру отверстия, для колпачковой тарелки– эквивалентному диаметру прорези, определяемому по соотношению:

, где S = а ⋅b - площадь свободного сечения прорези, a – высота прорези; b – ее ширина; П = 2a+ b– смоченный периметр прорези.

4. сопротивление газожидкостного слоя рассчитывается по формуле:

,где ρ – плотность жидкости, g– ускорение свободного падения.

Таблица опытных данных и результатов расчёта:

Таблица №1.

Опытные и расчетные результаты для сухой тарелки:

№ п/п	Показания дифманометра , мм вод. ст.			мм вод. ст.	Па	Па
СИТЧАТАЯ ТАРЕЛКА
1	8	3.3	3	1	10	10.125
2	16	4	3.64	2	20	14.9
3	24	4.5	4.1	2.5	25	18.9
4	32	5	4.55	3	30	23.3
5	40	5.25	4.77	3.5	35	25.6
КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА
1	20	3.35	5.4	8	80	91.125
2	40	4.45	7.1	16	160	157.53
3	60	5.1	8.2	19	190	210.125
4	80	5.6	8.97	22	220	251.44
5	100	6.3	10.1	26	260	318.78

Таблица №2.

Опытные результаты для орошаемой тарелки:

№ п/п	Показания дифманометра , мм вод. ст.	Показания ротаметра			, мм	мм вод. ст.
СИТЧАТАЯ ТАРЕЛКА
1	4	30	3.3	3.5	25	31
2	8		4		30	32
3	12		4.5		33	34
4	16		5		33	35
5	20		5.25		33	35
№ п/п	Показания дифманометра , мм вод. ст.	Показания ротаметра			, мм	мм вод. ст.
КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА
1	20	30	3.35	4	13	40
2	40		4.45		28	46
3	60		5.1		30	48
4	80		5.6		30	52
5	100		6.3		30	60

Таблица №3.

Опытные и расчетные результаты:

№ п/п		, Па	, Па	, Па
				опытные	расчётные
СИТЧАТАЯ ТАРЕЛКА
1	3	104	244.759	358.759	358.884
2	3.64		293.711	417.711	412.611
3	4.1		323.083	452.083	445.983
4	4.5		323.083	457.083	450.383
5	4.77		323.083	462.083	452.683
КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА
1	5.4	78.92	244.759	403.679	471.804
2	7.1		274.131	513.051	510.581
3	8.2		293.711	562.631	582.756
4	8.97		293.711	592.631	624.071
5	10.1		293.711	632.631	691.411